基于高速图像采集与时间序列图像相关的微陀螺动力学特性测试  

Digital Image Correlation and High-speed Imaging Methods for Dynamic Micro-gyroscope Characterization Measurement

作　　者：杨福俊[1] 孙伟[1] 蒋明[1] 何小元[1] 董萼良[1] 

机构地区：[1]东南大学工程力学系,江苏南京210096

出　　处：《计量学报》2006年第4期347-351,共5页Acta Metrologica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(10472026);国家"863"高技术研究发展计划(2002AA404140)

摘　　要：研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。由于数字图像相关方法是以图像子区作为单元通过相关搜索计算出相关动力学参量,如同在试件上安装没有任何附加质量和附加力的影响的“微传感器”,因此该方法对试件表面要求低,测试结构简单,测量的数据精度高,可靠。给出了用该方法对稳定谐振和自由阻尼振动情况下微陀螺的动力学特性的测试结果,为进一步研究分析微陀螺的稳定性提供了重要的参数。It is significant and necessary to develop the testing methods for the dynamics of mechanical micro-devices. A key purpose for mechanically testing of micro-electromechanical systems （MEMS） is to provide feedback of measurements that can help the designer optimize MEMS-structures and improve their reliability and stability. Such a testing method for dynamic MEMS characterization measurement is presented, which is based on digital image correlation method （DICM） and high-speed imaging technique. This method has less limitation on the surface quality of the specimen and simplifies the set-up of measurement system. The experimental performance on a micro-gyroscope for its dynamic characterization well demonstrates the validity of the presented method.

关 键 词：计量学 微机械电子系统 微陀螺 动力学特性测试 时间序列数字图像相关方法 

分 类 号：TB931[一般工业技术—计量学]